N位二進制-BCD轉換電路VHDL設計

廖超平

摘? 要：該文以16位二進制數為例，分析了N位二進制-BCD轉換算法，并以此算法為根據，應用VHDL語言設計了一種實現N位二進制-BCD轉換的電路。該設計的基本循環是將二進制碼表示中各個數碼往左邊移動一位，最高一位二進制位的數碼移出二進制表示進入最低一位十進制位的8421表示中，而每個十進制位的8421表示中權為8的位的數碼都移到高1位十進制位的8421表示中重新組合成新的8421表示。

關鍵詞：二進制-BCD轉換? VHDL? 移位

中圖分類號：TP303 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）06（a）-0065-03

在非常多的數字系統的設計中，存在數據輸入，用戶習慣使用十進制（BCD）碼形式，而數字系統內部則使用二進制。所以，在使用VHDL設計數字系統時多位二進制-BCD轉換電路是經常使用的。多位二進制-BCD轉換電路在各種智能儀表、電子秤和數控機床等數字系統的設計中廣泛使用。

1? N位二進制-BCD轉換算法分析

下面以十六位二進制數字的二進制- BCD 轉換為例分析多位二進制- BCD轉換算法。十六位二進制數字的二進制碼表示的一般表達式如下：

下面算式中，最右邊的2的冪每降一次表示移動一次數字。

上面分兩種情況，原因是為了保證下一次移位后，符合十進制數進位和十進制數的表達形式，即：每位十進制數碼應該只能是0～9這10個數碼。

在X03=0時，（A03，A02，A01，A00）是（0，0，0，0）～（0，1，0，0）這幾個值，向左邊移動一位后，沒有對高一位的進位，而且本位最大變成（1，0，0，A-4），符合十進制的表達形式。

在X03=1時，（A03，A02，A01，A00）是（0，1，0，1）～（1，0，0，1）向左邊移動一位后，最少也是（1，0，1，A-4），存在對高一位的進位，進位是逢十進一，所以要進行修正。……